Appassionato di teatro sin da giovanissimo, all’età di 22 anni presenta il suo primo dramma, Les Héritiers, alla radio francese.
Nel 1947, incoraggiato da Jean Cocteau e da Christian Bérard, presenta la sua prima opera teatrale, il dramma Les Amants de Noël, bene accolto dalla stampa e dal pubblico.
Nel 1949 Barillet ritrova il compagno di studi universitari Jean-Pierre Grédy e insieme presentano la prima commedia, Le Don d'Adèle, a Bordeaux e a Nizza e dal 21 gennaio 1950 alla Comédie-Wagram di Parigi. La commedia, elogiata da Louis Aragon ed Elsa Triolet su "Les Lettres françaises", resta in scena per oltre mille repliche consecutive e una successiva versione cinematografica per la regia di Émile Couzinet.
La collaborazione tra Barillet e Grédy prosegue per 30 anni. Uno dei maggiori successi è stato Fiore di cactus (Fleur de cactus, 1964), rappresentato più volte, adattato per Broadway (Cactus Flower) con Lauren Bacall e una versione cinematografica, Fiore di cactus, diretta da Gene Saks con Ingrid Bergman.
Per la televisione francese ha scritto, con Élisabeth Badinter, la sceneggiatura del film TV Malesherbes, avocat du roi (1982) e della miniserie in tre puntate Condorcet(1989).
È stato anche autore di una raccolta di racconti, un romanzo e alcuni saggi dedicati al mondo dello spettacolo.
Il preferito, regia di Vittorio Barino, Raidue, trasmessa il 25 novembre 1984.
Opere
Narrativa
(FR) Pierre Barillet, Quatre années sans relâche, Editions de Fallois, 2001, 336 p., ISBN 978-2877064095 - autobiografia
(FR) Pierre Barillet, Hollywood solitude, Editions de Fallois, 2002, 280 p., ISBN 978-2877064361 - antologia di racconti
(FR) Pierre Barillet, Un génie, ce petit, Editions de Fallois, 2006, 138 p., ISBN 978-2877065849 - romanzo
Prosa
(FR) Barillet et Gredy, Théâtre, Omnibus, 2013, 1248 p., ISBN 9782258095076
Saggistica
(FR) Pierre Barillet, Les seigneurs du rire: Robert de Flers, Gaston Arman de Caillavet, Francis de Croisset, Fayard, 1999, 634 p., ISBN 978-2213603230
(FR) Pierre Barillet, A la ville comme à la scène, Editions de Fallois, 2004, 474 p., ISBN 978-2877065030 (sessanta anni di teatro e di vita parigina)
(FR) Pierre Barillet, Bronia, dernier amour de Raymond Radiguet. Un entretien avec Bronia Clair, La tour verte, 2013, ISBN 978-2917819203
(FR) Pierre Barillet, Simone Simon: la Féline, La tour verte, 2013, 244 p., ISBN 978-2917819272